Nobelio premijos laureatas Paulas Nurse'as yra pasakęs: „Natūrali atranka – gili idėja, kurios reikšmė išeina už biologijos ribų. Ji turi ne vien paaiškinimo galią, bet ir praktinį pritaikymą daugelyje disciplinų, tarp kurių ir technologijos bei informatika“

Ch. Darwinas nebuvo pirmasis, iškėlęs prielaidą, kad gyvi padarai laikui bėgant evoliucionuoja. Kai jis pats pažymi „Rūšių atsiradime“, Aristotelis tvirtino, kad per ilgą laiką, gyvūnų kūnų dalys gali rastis ir išnykti. XVIII amžiaus pabaigoje prancūzų mokslininkas J.-B. Lamarckas šią mintį išplėtojo, parodydamas, kad skirtingas rūšis tarpusavyje jungia panašumų grandinėlės.

Žinoma, apie evoliuciją mąstė ne vien Lamarckas. Netgi ir paties Charleso šeimoje jo spalvingasis senelis Erasmusas Darwinas buvo vienu iš ankstyvųjų evoliucijos šalininkų. Savo herbe jis užrašė devizą E conchis omnia, tai yra „viskas nuo moliuskų“, deklaruodamas įsitikinimą, kad visa gyvybė išsivystė iš daug paprastesnių protėvių, tokių, kaip geldelėse tūnantys, atrodytų, beformiai, moliuskai. Tačiau herbą jam teko pakeisti, kuomet Leachfieldo katedros vyskupas apkaltino Darwiną“ Kūrėjo atmetimu“. Erasmusas pakluso, nes sėkmingai dirbo gydytoju ir suprato, kad nepaklusęs gali netekti savo solidžių – ir turtingų – pacientų. Tuomet jis buvo laikomas žymiu poetu, savo požiūrį į evoliuciją išdėstęs poemos The Temple of Nature eilutėse:

 

First forms mi­nute, un­seen by sphe­ric glass,

Mo­ve on the mud, or pier­ce the wa­te­ry mass;

These, as succes­sive gen­era­tions bloom

New po­wers acqu­ire, and lar­ger limbs assu­me;

Whe­nce count­less grou­ps of vege­tation spring,

And brea­thing realms of fin, and feet, and wing.

Pir­ma ma­žiau­sio­sios for­mos, ne­įžiū­ri­mos per sfe­ri­nį stik­lą,

Ju­da pur­ve ar nar­do van­dens gel­mė­je;

Vė­les­nio­sioms kar­toms su­kles­tė­jus,

Įga­vo ga­lių nau­jų ir ga­lū­nių il­gų;

Iš čion ky­la ne­sus­kai­to­mos gru­pės au­ga­lų,

Ir kvė­puo­jan­čios gen­tys pe­le­kų, ko­jų, spar­nų.

Jo, kaip poeto, reputacija dėl akivaizdžių priežasčių galėjo ir neišlikti, kitaip, nei mokslininko. Ir visgi, Erasmuso Darwino eilėse iš dalies apčiuopiamos idėjos, kurias suformulavo garsusis jo anūkas.

Evoliuciją Charlesas Darwinas nagrinėjo labiau moksliškai ir sistemiškai, o ir su skaitytojais jis bendravo labiau tradiciniu būdu – proza, ne eilėmis. Jis sukaupė daugybę paleontologinio metraščio, gyvūnų ir augalų stebėjimų tiek gimtinėje, tiek ir užsienyje, pavyzdžių. Visa tai turėjo svariai paremti nuomonę, kurios laikėsi J.-B. Lamarckas, E. Darwinas ir kiti mąstytojai, kad gyvi organizmai iš tiesų evoliucionuoja. Tačiau Ch. Darwinas pasiekė daugiau, kaip šios evoliucijos mechanizmą pasiūlęs natūralią atranką. Jis sudėjo visus taškus ant „i“, ir parodė pasauliui, kaip iš tiesų gali veikti evoliucija.

Natūralios atrankos idėja remiasi tuo, kad jeigu gyvų organizmų populiacijoje yra genetinių pokyčių sukeltų variacijų, jos bus perduodamos iš kartos į kartą.

Kai kurie iš šių variantų veiks bruožus, suteikiančius atskiriems individams pranašumo susilaukiant palikuonių. Dėl padidėjusio reprodukcinio gebėjimo, tokias variacijas turintys palikuoniai sudarys didesnę kitos kartos dalį.

Ilgo žirafos kaklo atveju galime daryti išvadą, kad dėl atsitiktinai atsiradusios variacijos, šiek tiek pakeitusios kaklo kaulus ir raumenis, kai kurie žirafų protėviai galėjo pasiekti šiek tiek aukštesnes šakeles, ėsti daugiau lapų ir gauti daugiau maistinių medžiaų. Tokią galimybę turintys individai buvo gyvybingesni, vislesni, todėl po Afrikos savanas klajojančių žirafų bandose pamažu ėmė vyrauti ilgakakliai individai.

Šis procesas vadinamas natūralia atranka, nes tokie natūralūs faktoriai, kaip kova dėl maisto ar patelių, ligos ir parazitai, uždeda apribojimus, nulemiančius kai kurių individų didesnius šansus išgyventi ir palikti daugiau atžalų.

Tokį pat mechanizmą pasiūlė gamtininkas ir kolekcionierius Alfredas Russelas Wallace'as. Ir Wallace'as ir Darwinas vadovavosi samprotavimais apie natūralią atranką, kuriuos keliais dešimtmečiais anksčiau publikavo škotų agronomas ir žemvaldys Patrickas Matthew 1831 metų knygoje apie laivų medieną. Visgi Darwinas pirmasis įtikimai pateikė visą šią idėją, visapusiškai išnagrinėtą ir patraukliai.

Iš tiesų žmonės be sąžinės graužaties šį procesą naudojo tūkstančius metų, išvesdami norimų charakteristikų organizmus. Tai vadinama dirbtine atranka, ir iš tiesų Darwinas savo natūralios atrankos idėjas vystė, stebėdamas, kaip balandininkai, atrinkdami ypatingus egzempliorius, išveda įvairiausias veisles. Dirbtinės atrankos rezultatai gali būti įspūdingi. Taip mes pilkus vilkus pavertėme geriausiais žmogaus draugais, formuodami šunų veisles nuo mažutėlaičių čihuahua iki didžiulių danų dogų. Tokiu pačių būdu iš dirvinio garstuko gavome brokolius, gūžinius, žiedinius, garbanotuosius ir lapinius kopūstus. Šie pokyčiai įvyko per gan nedaug kartų̃, kas rodo evoliucinio proceso galią, kuris savaime gali trukti milijonus metų.

Natūrali atranka lemia geriausiai prisitaikiusių išgyvenimą – beje, Darwinas tokio termino nenaudojo – ir negebančių konkuruoti individų šalinimą. Dėl šio proceso populiacijoje kaupiasi specifiniai genetiniai pokyčiai, galiausiai sukeliantys formų ir funkcijų įsitvirtinimą. Tuo paaiškinama, kaip kai kuriems vabalams ant sparnų išsivysto raudonos dėmės, o kitiems gebėjimas plaukioti, ridenti mėšlo rutulius ar šviesti tamsoje.

Natūrali atranka – gili idėja, kurios reikšmė neapsiriboja biologija. Ją galima panaudoti praktiškai panaudoti ir kitose disciplinose, netgi tokiose, regis, neartimose, kaip ekonomika ir informatika. Pavyzdžiui, dabar kai kurie programinės įrangos aspektai ir projektuojami tokių techninių įrenginių, kaip lėktuvai, komponentai optimizuojami natūralią atranką imituojančiais algoritmais. Galima sakyti, kad šie produktai evoliucionuoja, o ne konstruojami įprasta šio žodžio prasme.

Kad evoliucija vyktų natūralios atrankos būdu, gyvi organizmai privalo turėti tris esmine savybes. Visų pirma, jie turi gebėti daugintis. Antra, turėti paveldėjimo sistemą, kuria organizmo charakteristikas lemianti informacija kopijuojama ir perduodama palikuoniams. Trečia, paveldėjimo sistema turi gebėti kisti, o šie pokyčiai reprodukcijos metu būti paveldimi.

Natūrali atranka būtent ir pagrįsta kintamumu. Jis paverčia lėtą ir atsitiktinai susidarantį kintamumo šaltinį, regis, beribiu ir nuolat besivystančiu aplink mus egzistuojančių gyvybės formų arsenalu.

Pridėsime, kad tam, jog atranka būtų sėkminga, gyvi organizmai privalo mirti. Tuomet ją galės pakeisti vėlesnė karta, potencialiai turinti konkurentinį pranašumą galinčias suteikti genetines variacijas. Trys būtinos savybės randasi iš ląstelės ir geno koncepcijos. Visos ląstelės dauginasi, vykstant ląstelės ciklui, ir visose ląstelėse yrs paveldėjimo sistema, kurią sudaro genai, kopijuojami ir paveldimi mitozės ir ląstelių dalijimosi proceso metu. Pokyčiai atsiranda dėl DNR seką keičiančių atsitiktinių mutacijų, – dvigubos spiralės kopijavimo metu pasitaikančių klaidų ar dėl aplinkos veiksnių pažeidžiamos DNR.

Dažniausiai mutacijas ląstelės ištaiso, tačiau tai pavyksta ne visada, antraip kokios nors rūšies individai būtų identiški ir evoliucija sustotų. Tad, natūrali atranka veikia patį tokių klaidų dažnį. Jei jis pernelyg didelis, genome saugoma informacija degraduoja ir netenka prasmės, o jei per mažas, sumenksta evoliucijos galimybės. Ilgalaikėje perspektyvoje sėkmingiausios tos rūšys, kuriose išlieka teisingas pastovumo ir kintamumo balansas.

Sudėtinguose eukariotiniuose organizmuose kintamumas įgyvendinamas lytiniu dauginimusi, permaišant chromosomų dalis dalijantis ląstelėms, kuomet mejozės metu susidaro lytinės ląstelės (gyvūnų spermatozoidai ir kiaušialąstės, žiedinių augalų – žiedadulkės ir seklapradės). Tai svarbiausia priežastis, kodėl broliai ir seserys genetiškai skiriasi: jeigu jų tėvų genus prilygintume kortų kaladei, kiekvienas iš jų – skirtingo genetinio „padalijimo“ vaisius.

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

«Современные самолеты эволюционируют, как живые организмы, а не конструируются в обычном смысле слова»

Aut. teisės: Lrytas.lt

Komentarai ()